摘要:中国科学院分子细胞科学卓越创新中心陈玲玲研究团队一项新的研究成果揭示了灵长类特有的一种无膜“应急工作站”——核应激小体(nuclear stress bodies, nSBs)的运作奥秘,为理解生命如何应对外界刺激、调节过度炎症反应打开新思路。相关研究论文于北
中国科学院分子细胞科学卓越创新中心陈玲玲研究团队一项新的研究成果揭示了灵长类特有的一种无膜“应急工作站”——核应激小体(nuclear stress bodies, nSBs)的运作奥秘,为理解生命如何应对外界刺激、调节过度炎症反应打开新思路。相关研究论文于北京时间2025年5月27日在线发表于国际学术期刊《细胞》。
人体内细胞是一个精密运转的工厂,细胞核是拥有中央控制系统的核心车间。这个“总控室”内存在多个无膜分隔的工作站——细胞核亚结构,它们就像身处同一个厂房下却能各司其职的作业小组。
当细胞遭遇高热等“生存危机”,细胞核内会迅速组建应急工作站。首先出场的是转录因子HSF1蛋白质。它能快速找到自己的“工作岗位”,定位到特定的DNA压缩区——异染色质,并指挥生产出包含重复序列的SatIII RNA分子。这些RNA分子就像是“脚手架”一样,成为组装应急工作站的“钢架”结构。随后出场的是更多的HSF1和转录调控因子BRD4等众多蛋白质“工程师”。它们按照顺序,精细化完成每一步组装任务。最终,一个结构有序的核应激小体应运而生,应急工作站转入运作状态。
图注 在亚砷酸钠(SA)刺激下,细胞核组装形成具有层级结构的核应激小体
随着应急工作站的建立,一些重要基因如NFIL3拉近了与它的空间距离,在HSF1和BRD4两位蛋白质“工程师”的协同工作下,这些基因充分激活,转录不断增强,从而产生更多对应蛋白质。例如,NFIL3蛋白质是重要炎症基因的转录抑制因子,相当于炎症反应的“刹车片”,能有效调控炎症因子如TNF、IL-1β、IL-8的过度产生。
图注 细胞核应激小体 (nSBs) 的从头组装参与调控急性炎症反应
研究团队在对人体免疫细胞中的巨噬细胞进行体外实验时发现,当细胞遭遇高热与细菌感染刺激时,成功组建核应激小体的巨噬细胞能显著提升NFIL3蛋白质产量,使炎症因子可控表达;而人为破坏这个应急工作站,则会导致炎症因子表达失控,产生过度保护性反应。
脓毒血症是感染引发的全身性炎症反应,病死率高。研究团队在收集的临床样本中发现,脓毒血症患者体内有核应激小体产生,且NFIL3基因与SatIII RNA表达量和核应激小体活跃度呈正相关。此外,SatIII RNA表达高的患者生存率更高,提示SatIII RNA可以作为脓毒血症精准治疗分型标志物,也为此类炎症疾病治疗带来潜在靶点。
这项突破阐明了生命体利用产生核应激小体应对危机的精妙策略,也为脓毒血症诊疗提供了全新视角。
来源:追风